日益嚴(yán)峻的能源短缺問題和環(huán)境污染問題是伴隨社會和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的兩個(gè)重大挑戰(zhàn)。近年來,半導(dǎo)體光催化技術(shù)作為一種有希望在今后同時(shí)解決這兩個(gè)問題的方法受到人們的廣泛研究。半導(dǎo)體光催化材料不僅可以利用太陽能分解水產(chǎn)氫,為人們儲備能源;也可以利用太陽能降解有機(jī)污染物,從而緩解環(huán)境污染問題。常見的半導(dǎo)體金屬氧化物光催化材料具有物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、來源豐富的優(yōu)點(diǎn),但是它們通常具有較寬的帶隙,能利用的太陽光譜范圍主要集中在紫外光區(qū),僅占整個(gè)太陽光譜能量的一小部分。因此,如何更高效的利用太陽光的能量成為了半導(dǎo)體金屬氧化物光催化材料重要的研究方向。BaTiO3作為其中一種熱門的金屬氧化物半導(dǎo)體光催化材料也有著帶隙較寬的缺點(diǎn),為了改善它的光催化性能,離子摻雜作為減小帶隙的一種重要方式不僅可以調(diào)控BaTiO3內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu),也可以調(diào)節(jié)其光催化反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)需求。本文的第一部分主要探究Mo元素單摻雜對BaTiO3的光催化性能的影響。摻雜前后的粉末顆粒樣品通過固相反應(yīng)法制備,再采用光還原法使0.4%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Pt顆粒負(fù)載在這些樣品上。Mo元素單摻雜后的BaTiO3樣品相對于純BaTiO3有更好的可見光下的光吸收...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 光催化基本原理
        1.1.1 半導(dǎo)體光催化的熱力學(xué)基礎(chǔ)
        1.1.2 半導(dǎo)體光催化的動力學(xué)基礎(chǔ)
        1.1.3 助催化劑的選用
    1.2 半導(dǎo)體光催化材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)
        1.2.1 光催化材料的設(shè)計(jì)原則
        1.2.2 光催化材料的改性策略
    1.3 光催化分解水制氫原理
    1.4 BaTiO₃的晶體結(jié)構(gòu)及性能
        1.4.1 BaTiO₃的晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 BaTiO₃的性能
        1.4.3 BaTiO₃摻雜改性研究現(xiàn)狀
        1.4.4 BaTiO₃的制備方法
    1.5 第一性原理計(jì)算在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.6 本課題研究的意義及主要內(nèi)容
2. 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
    2.1 化學(xué)試劑
    2.2 儀器設(shè)備
3. Mo元素單摻雜BaTiO₃的制備及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 Mo元素?fù)诫sBaTiO₃粉末的制備
        3.2.2 Pt助催化劑負(fù)載的BaTiO₃粉末的制備
    3.3 表征與性能測試
        3.3.1 樣品表征
        3.3.2 樣品光催化性能測試
    3.4 結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
4. Cr和V共摻雜BaTiO₃的制備及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 Cr和V共摻雜BaTiO₃的制備
        4.2.2 Ag助催化劑負(fù)載BaTiO₃的制備
    4.3 表征與性能測試
        4.3.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 樣品光催化性能測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 形貌及成分分析
        4.4.2 UV-vis吸收光譜表征
        4.4.3 光催化降解甲基橙實(shí)驗(yàn)
        4.4.4 Cr和V共摻雜的第一性原理計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
5. 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3765211